[发明专利]一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法及系统

说明书

一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法及系统，包括：拍摄模块拍摄用户视野范围内的场景影像，惯性测量模块检测用户姿态信息，传输模块将场景影像及用户姿态信息传输至服务器端，图像预处理模块处理得到场景坐标信息及用户躯干姿态，SLAM模块根据场景坐标信息及用户姿态信息构建即时地图，内容生成模块在即时地图中生成用户虚拟模型，得到虚拟现实大空间场景，传输模块将虚拟现实大空间场景传输至显示模块进行显示。可见，安装于用户终端的摄像头使得虚拟现实大空间方案的成本显著下降，且综合大空间中不同方位多用户所的拍摄视角，每一用户的动作姿态都被完整清晰地识别，用户的虚拟现实交互体验良好。

技术领域

本发明涉及空间定位技术领域，尤其涉及一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法及系统。

背景技术

虚拟现实大空间技术是指在广阔场景中，借助无线传输、机器视觉、空间定位等技术，在广阔场景实现多人即时的虚拟现实交互，可以看出，虚拟现实大空间技术十分适合应用于线下多人VR对战、大空间体验馆、虚拟现实智能教室及虚拟游乐场等应用场景。

然而，现有的虚拟现实大空间方案在应用上存在不小的问题，其架设在场地上方的多个摄像头成本高昂，且调试维护困难。此外，当场景中用户人数过度密集时，部分动作将会被其他用户所遮挡，由于该动作无法被拍摄并识别，会造成虚拟现实场景下对应动作的缺失，影响用户的虚拟现实交互体验。

发明内容

本发明实施例公开一种基于SLAM（Simultaneous Localization And Mapping，SLAM，即时定位与地图构建）的计算机视觉大空间定位方法及系统，能够大幅减少虚拟现实大空间方案的建设与维护成本，完整地捕捉虚拟现实大空间中众多用户的动作姿态，用户的虚拟现实交互体验良好。

本发明实施例第一方面公开一种基于SLAM的计算机视觉大空间定位方法，包括：

拍摄模块拍摄用户视野范围内的场景影像，所述场景影像中包括用户姿态影像；

惯性测量模块检测用户姿态信息；

传输模块将所述场景影像及所述用户姿态信息从用户终端传输至服务器端；

其中，所述拍摄模块、所述惯性测量模块、所述传输模块及显示模块构成所述用户终端，所述用户终端的数量至少为二；以及，所述服务器端包括所述传输模块、图像预处理模块、SLAM模块、内容生成模块及图像处理加速模块；

所述图像预处理模块处理所述场景影像得到场景坐标信息及用户躯干姿态；

所述SLAM模块根据所述用户姿态信息及所述场景坐标信息构建即时地图；

所述内容生成模块根据所述场景坐标信息、所述用户姿态信息及所述用户躯干姿态在所述即时地图中生成用户虚拟模型，得到虚拟现实大空间场景；

所述传输模块将所述虚拟现实大空间场景传输至所述显示模块；

所述显示模块显示所述虚拟现实大空间场景。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述图像预处理模块处理所述场景影像得到场景坐标信息及用户躯干姿态，包括：

采用深度视觉神经网络识别所述场景影像中的所述用户姿态影像，得到所述用户躯干姿态；

滤除所述场景影像中的所述用户姿态影像，得到纯净场景影像；

识别所述纯净场景影像的深度信息，得到所述场景坐标信息。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述SLAM模块根据所述用户姿态信息及所述场景坐标信息构建即时地图，包括：

采用直接稠密法，通过全局最小化空间规范函数求取场景坐标信息，